JP3268612B2 - ポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
成形品の塗装方法に関する。さらに詳しくは、ポリオレ
フィン系樹脂成形物の表面を洗浄することなく、且つ下
塗りのプライマー塗装をすることなく、一回の塗装で仕
上げ塗装膜を形成することができるポリオレフィン系樹
脂成形品の塗装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車バンパー,モール等には、
ポリプロピレン(PP)/エチレン・プロピレンゴム
(EPR)の組成物が用いられている。ポリプロピレン
は、分子内に極性基を持たず化学的に不活性であって極
めて塗装性に劣る。このため、このような組成物からな
るバンパーの塗装には、トリクロロエタン等による脱
脂、エッチングが不可欠である。また、この自動車バン
パーに限らず、ポリプロピレン系複合材料の塗装には、
その実用的な塗装強度を発現させるために、前処理とし
てトリクロロエタンでエッチング処理することが一般的
であった(山本昭作,内田幹雄共著、実務表面技術、
(10),440(1984))。しかし、トリクロ
ロエタンはオゾン層破壊等の環境破壊の要因となってお
り、トリクロロエタンを用いる方法を避ける必要があっ
た。そこで、トリクロロエタンの代替品として、アルカ
リ水溶液系界面活性剤が挙げられるが、PPに対する洗
浄溶解力が著しく低いため、上記組成物をはじめとする
ポリプロピレン系複合材料の塗装には用いることができ
なかった。このため、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系樹脂成形品の塗装性については、塗料及び樹脂組成
物の両面からその改良が進められている。このうち、塗
料面からの改良方法としては、ポリオレフィン系樹脂成
形物の表面に付着性の良い下記のような樹脂又は塗料が
開示されている。例えば、塩素化ポリオレフィン系樹脂
とアクリル系樹脂の混合物(特開昭62−200438
号公報)、塩素化ポリオレフィン系樹脂とアクリル系単
量体との共重合体にイソシアネート化合物を組み合わせ
た樹脂系(特開昭62−27968号公報)等が知られ
ている。一方、樹脂組成物についての改良方法として
は、極性物質をPPにブレンドして塗装性を改良する方
法が報告されている。例えば、PP樹脂にポリビニルフ
ェノールを添加してなる組成物(特開平3−9941号
公報)やPP樹脂にエチレン/カルボン酸化合物共重合
体を添加してなる組成物(特開平3−278862号公
報)等がある。しかし、これらの塗料及びポリオレフィ
ン系樹脂組成物は、無洗浄乃至は水系洗浄後のポリオレ
フィン系樹脂成形物の表面と塗装膜の密着性が必ずしも
充分でなく、塗料の安定性,耐溶剤性,耐候性等が不満
足である。また、新規な洗浄方法や高価な専用プライマ
ーを必要とするため、トータルコストが高くなるという
問題がある。そして、これらの開示技術は、いずれも塗
装の高い密着性,耐候性等が要求されない自動車内装部
品,家電製品等に限定されており、バンパー等の自動車
外装部品の無洗浄、且つ下塗りプライマー塗装なしに、
一回の塗装仕上げを具現化するものではない。このた
め、自動車産業界からは、上記のような被塗装物に無洗
浄で直接塗装することができ、且つ一回〜数回の塗装で
仕上げることができる塗料又はポリオレフィン系樹脂成
形物の開発が要望されている。したがって、本発明の目
的は、上記の産業界の要望に応えるべく、ポリオレフィ
ン系樹脂成形物の表面を洗浄せずに、しかも直接一回の
塗装仕上げで塗装膜を形成することができるポリオレフ
ィン系樹脂成形品の塗装方法を開発することにある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、上記の状況に鑑み、従来の問題点を解消し、ポリオ
レフィン系樹脂成形物の表面を洗浄せずに、しかも直接
一回の塗装仕上げで塗装膜を形成することができるポリ
オレフィン系樹脂成形品の塗装方法を開発すべく鋭意研
究を重ねた。その結果、塗料として、特定の共重合体を
用い、下塗りプライマーを使用せず、塗装前の下地調整
として、1,1,1−トリクロロエタンの蒸気洗浄のみ
で塗装性能を発現する塗料を調製するのに成功した。更
に、塗装すべき成形品として、ポリプロピレンに特定の
エラストマーや極性基を導入した変性ポリオレフィン等
を配合してなるポリオレフィン系樹脂を用い、上記の塗
料を用いて、塗装前の下地調整(例えば、1,1,1−
トリクロロエタンの蒸気洗浄)を施さずに、塗装性能を
発現するポリオレフィン系樹脂組成物を開発することに
成功し、前記目的を達成できることを見出した。本発明
はかかる知見に基いて完成したものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記の成分(A),(B)及び(C)を重合させて得ら
れ、水酸基価が20〜150である共重合体を主成分と
する主剤に、下記の成分(D)である硬化剤を配合して
なる塗料を、下記の成分(E),(F),(G),
(H)及び(I)からなるポリオレフィン系樹脂成形物
の表面を洗浄せず、且つ下塗りプライマー塗装なしに、
一回塗装して仕上げ塗装膜を形成させることを特徴とす
るポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法を提供するも
のである。ここで、各成分は、次の通りである。 (A):塩素化ポリオレフィン 5〜50重量% (B):水酸基を有するアクリル系単量体又はこれと共
重合可能なエチレン系単量体との混合物 5〜80重量
% (C):末端にエチレン性二重結合を有する数平均分子
量500〜3,000のポリエステルプレポリマー 1〜
50重量% (D):(A),(B)及び(C)の共重合体のOHに
対するNCOの割合をNCO/OH=0.4〜2.0とする
多官能性イソシアネート化合物 (E):ポリプロピレン 50〜90重量% (F):下記の成分(ア)及び(イ)からなるエチレン
−α−オレフィン共重合体エラストマー 50〜10重
量% (ア):α−オレフィンの含有量が15〜40重量%
あり、ムーニー粘度〔ML 1+4 (100℃)〕が10〜
100であるエチレン−α−オレフィン共重合体エラス
トマー 100〜20重量% (イ):α−オレフィンの含有量が50〜80重量%
あり、ムーニー粘度〔ML 1+4 (100℃)〕が20〜
80であるエチレン−α−オレフィン共重合体エラスト
マー 0〜80重量% (G):両末端または片末端に、式
【0005】
【化4】
【0006】〔式中、R1 は炭素数1〜4のアルキレン
基を示す。〕で表される極性基を5〜15重量部導入し
た直鎖ポリエチレン又は直鎖ポリプロピレンからなる変
性ポリオレフィン 1〜15重量部〔(E)及び(F)
成分の合計量100重量部に対して〕 (H):一般式(I)または(II)
【0007】
【化5】
【0008】〔式中、R2 は炭素数10〜22の直鎖ア
ルキル基を示し、Xは
【0009】
【化6】
【0010】を示す。〕で表される化合物 0.01〜2
重量部〔(E)及び(F)成分の合計量100重量部に
対して〕 (I):無機充填材を 0〜15重量部〔(E)及び
(F)成分の合計量100重量部に対して〕
【0011】以下、本発明について、さらに詳細に説明
する。先ず、本発明の塗装方法において用いる塗料は、
成分(A),(B)及び(C)を重合させて得られる共
重合体〔以下、共重合体(J)と記すことがある。〕を
主成分とする主剤に、成分(D)の硬化剤を配合してな
る2成分型の塗料である。ここで、塗料の主成分を構成
する共重合体に用いられる成分(A)の塩素化ポリオレ
フィンとしては、例えば、エチレン,プロピレン等のポ
リオレフィンの少なくとも1種から合成される重合体の
塩素化物である。また、エチレン,プロピレン,ブタジ
エン等の少なくとも1種から合成される重合体にカルボ
キシル基を導入して変性した後、さらに塩素化した従来
公知の塩素化ポリオレフィンであってもよい。この塩素
化ポリオレフィンは、通常、塩素含有率が10〜50重
量%、好ましくは15〜40重量%で、また数平均分子
量が3,000〜100,000、好ましくは5,000〜5
0,000である。塩素含有率が10重量%未満では、特
に低温での溶液の安定性が悪く、また重合したときの
(B)成分のアクリル系樹脂との親和性が劣り、塗装膜
の外観が悪くなり好ましくない。一方、50重量%を超
えると、ポリオレフィン系樹脂成形物の表面に対する塗
装膜の付着性や耐候性が悪くなり好ましくない。そし
て、数平均分子量が3,000未満では、耐溶剤性,硬度
あるいは付着性が劣り、また100,000を超えると、
塗料の粘度が高くなり過ぎるため、希釈溶剤をより多く
必要とし、塗装時の塗料固形分を高くすることができ
ず、塗装膜を厚くするのが困難で、塗装作業性が悪くな
り好ましくない。
【0012】また、塗料の主成分を構成する共重合体に
用いられる成分(B)、すなわち水酸基を有するアクリ
ル系単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート,2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート,3−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート,2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト,3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート,4−
ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。また、これらとε−カプロラクトンとの付加物や、
プラクセルFMモノマーもしくはプラクセルFAモノマ
ー〔ダイセル化学工業(株)製〕なども使用することが
できる。また、これら水酸基を有するアクリル系単量体
と併用される他の共重合可能なエチレン系単量体として
は、ビニル系単量体をはじめ、各種のものがある。例え
ば、メチル(メタ)アクリレート,エチル(メタ)アク
リレート,プロピル(メタ)アクリレート,ブチル(メ
タ)アクリレート,2−エチルヘキシル(メタ)アクリ
レート,ラウリル(メタ)アクリレート,シクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート,グリシジル(メタ)アクリレ
ート,(メタ)アクリル酸,スチレン,p−tert−ブチ
ルスチレン,ビニルトルエン,酢酸ビニル,アシル基変
性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0013】そして、塗料の主成分を構成する共重合体
に用いられる成分(C)、すなわち末端エチレン性二重
結合を有するポリエステルプレポリマーは、前記の成分
(A)及び(B)と重合して得られる共重合体の顔料分
散性や塗装膜の外観を著しく向上させるものである。こ
の成分(C)は、先ず、多塩基酸と多価アルコールとを
エステル化させ、次いで、得られた末端に水酸基を有す
るポリエステルの水酸基1当量に対して、0.2〜0.5当
量のイソシアネート基を持ったエチレン性不飽和単量
体、または無水マレイン酸に代表される二重結合を有す
る酸無水物を反応させて得られる化合物である。成分
(C)の数平均分子量は500〜3,000、好ましくは
700〜2,000である。数平均分子量が500未満で
は、外観が良好な塗装膜が期待出来ない。また、3,00
0を超えると、塗装膜の耐溶剤性が低下し、そして樹脂
(J)の重合反応過程でゲル化の危険性があり好ましく
ない。
【0014】ここで、成分(C)に用いられる多塩基酸
としては、例えば、無水フタル酸,イソフタル酸,テト
ラヒドロ無水フタル酸,ヘキサヒドロ無水フタル酸,無
水トリメリット酸,無水ピロメリット酸,テトラクロロ
無水フタル酸,テレフタル酸,アジピン酸,アゼライン
酸,セバシン酸,コハク酸,1,4−シクロヘキサンジ
カルボン酸などが挙げられ、ポリエステルの製造に一般
的に用いられる多塩基酸である。これらの多塩基酸は、
それぞれ1種を用いてもよく、また2種以上を混合して
用いてもよい。また、成分(C)に用いられる多価アル
コールとしては、例えば、エチレングリコール,プロピ
レングリコール,ジエチレングリコール,トリプロピレ
ングリコール,ブタンジオール,ペンタンジオール,ヘ
キサンジオール,ネオペンチルグリコール,ヘキシレン
グリコール,ビスフェノールAのエチレンオキサイド付
加物,ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加
物,水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物,水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加
物などの2価アルコール,グリセリン,トリメチロール
エタン,トリメチロールプロパン,ヘキサントリオー
ル,ペンタエリスリトール,1,4−シクロヘキシルジ
メタノール等が挙げられる。これらの多価アルコール
は、それぞれ1種を用いてもよく、また2種以上を混合
して用いてもよい。そして、成分(C)に用いられるイ
ソシアネート基を持ったエチレン性不飽和単量体として
は、メタクリロイルイソシアネート,2−イソシアネー
トエチルメタクリレート,あるいはm−イソプロペニル
−α,α−ジメチルベンジルイソシアネートが好ましく
用いられるが、これらに限定されるものではない。
【0015】本発明において用いられる塗料は、前記の
成分(A),(B)及び(C)の共重合体を主成分とす
る。この共重合体を得るにあたっては、成分(A)5〜
50重量%、好ましくは10〜40重量%、成分(B)
5〜80重量%、好ましくは20〜70重量%、及び成
分(C)1〜50重量%、好ましくは10〜40重量%
の割合で共重合させることによって得られる。そして、
この共重合の水酸基価は20〜150である。ここで、
成分(A)が5重量%未満では、付着性が悪く、50重
量%を超えると、耐溶剤性,耐候性が低下する。また、
成分(B)が5重量%未満では、耐溶剤性,耐候性,耐
水性が悪く、80重量%を超えると、塗装膜が硬くな
り、柔軟性に欠けるので好ましくない。そして、成分
(C)が1重量%未満では、顔料の分散性が悪くなり、
外観性が低下し、50重量%を超えると、耐溶剤性が低
下し好ましくない。さらに、水酸基価が20未満では、
架橋が不十分となり、塗装膜の耐溶剤性,耐候性,耐薬
品性が低下し、150を超えると、光沢が低下し、良好
な外観が得られない。
【0016】次に、本発明で用いられる塗料において
は、主成分である上記共重合体に成分(D)の硬化剤が
配合させる。この成分(D)の硬化剤としては、多官能
性イソシアネート化合物が用いられる。ここで、多官能
性イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジ
イソシアネート,ジフェニルメタンジイソシアネート,
イソホロンジイソシアネート(IPDI),ヘキサメチ
レンジイソシアネート(HDI),トリメチルヘキサン
ジイソシアネート,メチルシクロヘキサンジイソシアネ
ート,メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネー
ト),ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン,あ
るいはこれらのジイソシアネートとエチレングリコー
ル,ポリエステルグリコール,ポリプロピレングリコー
ル,ポリエーテルポリオール,ポリカプロラクトンポリ
オール,トリメチロールエタン,トリメチロールプロパ
ン,ヘキサントリオール,ペンタエリスリトール,水な
どとの付加物,さらにはビューレット体,ジイソシアネ
ート同士の多量体などが挙げられる。
【0017】本発明で用いる塗料は、前記の成分
(A),(B)及び(C)からなる共重合体を主成分と
する主剤に、成分(D)の硬化剤を配合してなる。この
塗料の調製にあたり、共重合体と硬化剤との配合割合
は、共重合体の水酸基1当量に対して、成分(D)のイ
ソシアネート基が0.4〜2.0当量、好ましくは0.6〜1.
5当量である。この当量比が0.4当量未満では、塗装膜
の物性や耐溶剤性が低下し、2.0当量を超えても、特に
性能の向上はみられず、経済的に不利になるだけで好ま
しくない。
【0018】本発明における塗料は、前記の通り、共重
合体と成分(D)の硬化剤を必須とするが、さらに、必
要に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲で着色顔
料,体質顔料,アルミニウム粉末,パールマイカ粉末,
その他の樹脂,有機溶剤,添加剤等を用いることができ
る。ここで、着色顔料としては、特に限定されないが、
例えば、酸化チタン,カーボンブラック,酸化鉄,クロ
ム酸鉛などの無機顔料、フタロシアニンブルー,フタロ
シアニングリーン,キナクリドン系赤のような有機顔料
を用いることができる。また、体質顔料としては、例え
ば、カオリン,硫酸バリウム,炭酸カルシウム等が挙げ
られる。また、有機溶剤としては、共重合体の溶解性を
許容する範囲内で用いることができる。具体的には、例
えば、トルオール,キシロール,ソルベントナフサ等の
芳香族炭化水素、酢酸メチル,酢酸エチル,酢酸ブチ
ル,酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル等のエ
ステル、アセトン,メチルエチルケトン,メチルイソブ
チルケトン等のケトン類等を用いることができる。これ
らの溶剤は、それぞれ単独で用いてもよく、また2種以
上を混合して用いてもよい。さらに、添加剤としては、
塗料において通常用いられている添加剤、例えば、界面
活性剤,表面調整剤,顔料沈降防止剤などを用いること
ができる。そして、ナフテン酸亜鉛,オクチル酸亜鉛,
ジブチル錫ラウレート等の硬化促進剤も併用することが
できる。本発明では、前記の通り、上述した共重合体と
成分(D)の硬化剤を必須とする2成分系からなる塗料
を用いるが、塗装に際しては、共重合体の主剤に硬化剤
と、必要に応じて、その他の成分を配合して所望する塗
料を調製してから塗装に供する。
【0019】次に、本発明の塗装方法によれば、前記塗
料をポリオレフィン系樹脂成形物の表面に、何ら前処理
することなく、直接塗装して仕上げ塗装膜を形成するこ
とによって、目的とするポリオレフィン系樹脂塗装品が
得られる。ここで、ポリオレフィン系樹脂成形物の成形
に供される素材は、前記の成分(E),(F),(G)
及び(H)からなるものであり、さらに成分(I)は、
目的とする塗装品に要求される剛性や成形収縮率等に応
じて適宜配合することができる。ここで、樹脂成形物の
素材を構成する成分(E)のポリプロピレン(PP)と
しては、特に制限されることはなく、種々なものがあ
る。好ましくは、例えば、結晶性を有するアイソタクチ
ックプロピレン単独重合体,エチレン単位の含有量の少
ないエチレン−プロピレンランダム共重合体,プロピレ
ン単独重合体からなるホモ部とエチレン単位の含有量の
比較的多いエチレン−プロピレンランダム共重合体から
なる共重合部とから構成されるプロピレンブロック共重
合体,あるいは上記プロピレンブロック共重合体におけ
る各ホモ部または共重合部が更にブテン−1などのα−
ポリオレフィンを共重合したものからなるプロピレン−
エチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられる。
これらのPPのメルトインデックス(MI)は、特に制
限されないが、好ましくは0.5〜100g/10分、特
に好ましくは1〜50g/10分である。
【0020】また、成分(F)のエチレン−α−オレフ
ィン共重合体エラストマーは、例えば、エチレンとプロ
ピレン,エチレンと1−ブテン,エチレンと1−ヘキセ
ン等のエチレンとα−オレフィンの共重合体、あるいは
これらと非共役ジエンとの共重合体などが挙げられる。
ここで、上記非共役ジエンとしては、例えば、ジシクロ
ペンタジエン;1,4−ヘキサジエン,シクロオクタジ
エン,ジシクロオクタジエン,メチルノルボルネン,5
−エチリデン−2−ノルボルネン,5−ビニル−2−ノ
ルボルネン,5−メチレン−2−ノルボルネン;5−メ
チル−1,4−ヘキサジエン;7−メチル−1,6−オ
クタジエン等が挙げられる。一般に、PPにエチレン−
α−オレフィン共重合体エラストマーを配合することに
よって、塗装膜の密着性が得られる。これは、塗料中の
シンナー等の有機溶剤が樹脂成形物の表面に浸透し、塗
料と樹脂成形物の樹脂の混合層が形成されるからであ
る。しかしながら、トリクロロエタン等で成形物の表面
を脱脂し、かつエッチング効果等の下地調整が悪い場
合、シンナーの成形物への浸透は著しく低下し、十分な
密着性は得られない。したがって、本発明では、成分
(F)としては、(ア)で示される特定のエチレン−α
−オレフィン共重合体エラストマーが用いられる。
【0021】上記の(ア)で示されるエチレン−α−オ
レフィン共重合体エラストマーは、エチレンの含有量
が、50〜85重量%、好ましくは60〜80重量%の
ものである。このエチレン−α−オレフィン共重合体エ
ラストマーは、初期弾性率(JIS−K−630に準拠
して測定)が400kg/cm2 以下であるものが好ま
しい。より好ましくは、200kg/cm2 以下、特に
好ましくは、100kg/cm2 以下の無定形ないし低
結晶性の共重合体である。また、ムーニー粘度〔ML
1+4 (100℃)〕が、10〜100、好ましくは20
〜80の範囲のものである。
【0022】上記エチレン−α−オレフィン共重合体エ
ラストマーとしては、例えば、エチレン−プロピレン共
重合ゴム(EPM),エチレン−ブテン−1共重合ゴ
ム,エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合ゴム,エ
チレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム(EPD
M),エチレン−ブテン−1−非共役ジエン共重合ゴ
ム,エチレン−プロピレン−ブテン−1−非共役ジエン
共重合ゴム等が挙げられる。これらの中では、特に、エ
チレン−プロピレン共重合ゴム,エチレン−プロピレン
−非共役ジエン共重合ゴム,エチレン−プロピレン−ブ
テン−1共重合ゴムが好ましく用いられる。例えば、エ
チレン−プロピレン共重合ゴムとしては、プロピレンの
含有量が、15〜50重量%、ムーニー粘度〔ML 1+4
(100℃)〕が、10〜100、特に、20〜80の
ものが好ましい。また、前記エチレン−プロピレン非共
役ジエンゴム(EPDM)では、ヨウ素価が20以下の
ものが好ましい。上記範囲外のものは塗装性能や物性バ
ランスが劣り不適当である。そして、エチレン−プロピ
レン−ブテン−1共重合ゴムは、プロピレン及びブテン
−1の含有量が、全体の20〜60重量%で、且つ、そ
のMI(230℃,2.16kg荷重)が、0.5〜25g
/10分、好ましくは1〜20g/10分である。ここ
で、上記エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合ゴム
において、各成分の含有量は、赤外線スペクトル分析法
や核磁気共鳴法の常法により判定される値である。ま
た、該ゴムは実質上非晶質であるのが好ましいが、若干
の結晶性を有するものであってもよい。この場合、結晶
価度は、5%以下、好ましくは4%以下、とくに好まし
くは3%以下のものが効果的である。これらのゴムは、
ペレット状で供する場合が多いが、クラム又はベール状
でも混練操作に支障を来たさない限り問題はない。
【0023】前記の成分(E)及び(F)は、(E)成
分のポリプロピレン50〜90重量%、好ましくは60
〜80重量%、及び(F)成分のエチレン−α−オレフ
ィン共重合体エラストマー50〜10重量%、好ましく
は40〜20重量%の割合で配合される。この(E)成
分が50重量%未満では、あるいは(F)成分が50重
量%を超えると、樹脂組成物の剛性等の物性が低下す
る。また、(E)成分が90重量%を超えると、あるい
は(F)成分が10重量%未満では、塗装膜の高い密着
性を得られず、塗装性を付与することができず好ましく
ない。ここで、塗装性は、樹脂成形物の表面に塗装され
た塗装膜が、様々な環境条件下で使用された場合に、意
匠性の低下する状態、すなわち塗装膜の剥離やふくれ等
が発生しないことを示す。前記成分(F)として、前記
の(ア)を用いることにより、通常の使用には十分耐え
られる塗装性を発現できるが、さらに、(ア)に加えて
溶剤膨潤性が高いエチレン−α−オレフィン共重合体エ
ラストマーを併用することによって、耐ガソリン性,再
塗装性等、塗装膜にとって非常に厳しい使用条件下で
も、性能を発現、密着性を高レベルで維持することがで
きる。
【0024】すなわち、成分(F)として、溶剤膨潤性
が高いエチレン−α−オレフィン共重合体エラストマー
を配合することによって、塗装膜の密着性は、さらに向
上させることができる。しかし、自動車の外板への2色
塗装(ツートン)のように、再度塗装し有機溶剤が付着
した場合、膨潤性の高いエチレン−α−オレフィン共重
合体エラストマーを配合しているために、混合層が溶剤
の再浸透を受け易く、密着力が低下、あるいは剥離が発
生する。この2色塗装時に要求される密着性は、再塗装
性として評価される。すなわち、再塗装性は、塗装され
た成形品の塗装面上に、再度塗装し、塗装面の密着性,
剥離性を評価する指標である。本発明では、再塗装性を
発現させるために、密着性と剛性や耐衝撃強度等の機械
的強度とのバランスから、成分(F)として、成分
(ア)と(イ)で表されるエチレン−α−オレフィン共
重合体エラストマーを併用する。上記(イ)のエチレン
−α−オレフィン共重合体エラストマーは、エチレンの
含有量が、50〜20重量%、好ましくは50〜30重
量%のものである。そして、そのムーニー粘度〔ML
1+4 (100℃)〕が、20〜80、特に、20〜50
のものが好ましい。成分(ア)と成分(イ)とは、成分
(ア)100〜20重量%、好ましくは80〜20重量
%と、成分(イ)0〜80重量%、好ましくは20〜8
0重量%の割合で用いられる。成分(イ)が20重量%
未満では、塗装膜の密着性が低下する。また、80重量
%を超えると、再塗装性が低下する。
【0025】本発明における樹脂成形物に供される樹脂
組成物は、前記のような配合割合からなる成分(E)及
び(F)に、さらに、成分(G),(H)及び(I)を
配合することによって得られる。ここで、成分(G)の
変性ポリオレフィンは、直鎖ポリオレフィン具体的に
は、直鎖ポリエチレン又は直鎖ポリプロピレンの両末端
または片末端に、極性基を導入した変性ポリオレフィン
であり、前記の塗料と成分(F)の相溶性を向上させる
効果を有するものである。この変性ポリオレフィンとし
ては、様々なものがある。例えば、直鎖ポリオレフィン
部が、エチレンあるいはプロピレンの単独重合体あるい
は複数成分の共重合体、具体的には、ポリプロピレン,
ポリエチレン,更には、エチレン−プロピレン共重合体
等を挙げることもできる。この(G)成分である変性ポ
リオレフィンにおける直鎖ポリオレフィン部の数平均分
子量は、1,000〜10,000が好ましく、特に2,00
0〜6,000が好ましい。ここで、直鎖ポリオレフィン
部の末端(片末端あるいは両末端)に導入される極性基
は、無水マレイン酸にアミノアルコールを付加した構造
を有する式
【0026】
【化7】
【0027】〔式中、R1 は前記と同じである。〕で表
される極性基である。上記の極性基は、直鎖ポリオレフ
ィンの両末端または片末端に5〜15重量部の割合で導
入される。極性基が5重量部未満では、塗装性の向上効
果が認められない。上記成分(G)の変性ポリオレフィ
ンは、前記の(E)及び(F)成分の合計100重量部
に対して、1〜15重量部、好ましくは1〜10重量部
の割合で配合される。この配合量が1重量部未満では、
塗料との高い密着性を付与することができない。また、
15重量部を超えると、引張強度や低温衝撃強度等の機
械的物性が低下し好ましくない。
【0028】また、成分(H)は、一般式(I)または
(II)
【0029】
【化8】
【0030】〔式中、R2 及びXは、前記と同じであ
る。〕で表される化合物である。上記一般式(I)また
は(II)で表される化合物としては、炭素数10〜22の
直鎖アルキル基(例えば、デシル基,ウンデシル基,ド
デシル基など)及びXで表される置換基を有するもので
あればよい。好ましくは、例えば、ステアリン酸モノグ
リセライド,ステアリルジエタノールアミン,N−ジエ
タノールステアリン酸アミド,N−ジエタノールデカン
アミド等が挙げられる。成分(H)の化合物は、前記の
(E)及び(F)成分の合計100重量部に対して、0.
01〜2重量部、好ましくは0.02〜1.0重量部の割合
で配合される。この配合量が0.01重量部未満では、塗
料との高い密着性を付与することができない。また、2
重量部を超えると、成形時にブリードアウト等の不良現
象が生ずる。
【0031】そして、成分(I)の無機充填材として
は、様々なものがある。例えば、タルク,酸化チタン,
炭酸カルシウム,硫酸カルシウム,硫酸マグネシウム,
ケイ酸カルシウム,アルミナ,シリカ,クレー,マイ
カ,石英粉等が挙げられる。成分(I)の無機充填材
は、前記の(E)及び(F)成分の合計100重量部に
対して、0〜15重量部、好ましくは0〜10重量部の
割合で配合される。この配合量が15重量部を超える
と、耐衝撃性の低下が生じるので好ましくない。
【0032】本発明では、ポリオレフィン系樹脂成形物
の素材としての樹脂組成物は、前記成分(E)〜(I)
から構成されるが、さらに、必要に応じて、本発明の目
的を阻害しない範囲で、その他各種の添加剤を配合する
ことができる。例えば、耐熱安定材,耐候安定材,帯電
防止剤,滑剤,スリップ剤,核剤,難燃剤,顔料,染
料,ガラス繊維,炭素繊維等の各種添加物を適量配合す
ることができる。
【0033】本発明では、上述の樹脂組成物は、従来の
例えば、ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法と同様に
して製造することができる。また、製造時における
(E)〜(I)成分および各種添加剤の混合順序は、適
宜自由に選ぶことができる。そして、上記各成分の混練
にあたっては、従来から公知のニーダ,ロール,バンバ
リーミキサー等の混合機,一軸または二軸押出機等を用
いることができる。かくして得られた樹脂組成物に、既
知の種々の成形方法、例えば、射出成形,中空成形,押
出成形,圧縮成形,カレンダー成形,回転成形等の成形
を行えば、各種ポリオレフィン系樹脂成形物を製造する
ことができる。
【0034】このようにして成形されたポリオレフィン
系樹脂成形物の表面には、前記の(A),(B)及び
(C)からなる共重合体を主成分とする主剤と硬化剤等
から調製される塗料を塗装することによって、ポリオレ
フィン系樹脂塗装品を得ることができる。ここで、該塗
料の調製方法としては、各種手法を採ることができる。
例えば、先ず、前記の成分(A)〜(C)からなる共重
合体(J)に、顔料,溶剤,添加剤等を配合し、サンド
ミル等を用いて、十分に分散させ共重合体を主成分とす
る塗料分散物(主剤)を調製する。次いで、該塗料分散
物と成分(D)の多官能性イソシアネート化合物とを所
定の割合で混合し、十分攪拌,分散させた後、シンナー
にて粘度をフォードカップNo. 4で12〜20秒(20
℃)に希釈することによって調製することができる。な
お、塗料調製にあたって、成分(D)の多官能性イソシ
アネート化合物は、そのままで、またはエステル系溶剤
に溶解させてから、混合すればよい。
【0035】このように調製された塗料を、前記のポリ
オレフィン系樹脂成形物の表面に塗装することによって
目的とするポリオレフィン系樹脂塗装品を得ることがで
きる。塗装方法は、特に限定されないが、塗装膜の外観
を重視する場合は、吹き付け塗装が好ましい。乾燥塗装
膜の厚さは、通常20〜50μmで、1回で塗装するこ
とができ、セッティング10分後、70〜120℃で1
5〜40分加熱乾燥する。この際、1〜3回コート(塗
工)で1〜2回ベーク(焼付け)にて乾燥することがで
きる。常温でも約6時間で乾燥することができるが、ゴ
ミの付着や塗装効率の点からは、加熱乾燥の方が好まし
い。そして、例えば、メタリック仕上げの場合には、本
発明で使用する塗料に準じたメタリックベース塗料の上
にクリアー塗料をウエットオンウエット方式で塗装する
ことによってメタリック調の成形品を得ることができ
る。使用するクリアー塗料としては、特に限定されない
が、本発明で使用する塗料の塗装膜との付着性やその他
塗装膜の諸性能が優れている点からアクリル系2液型ウ
レタン塗料が好ましく用いられる。また、例えば、パー
ルトーン仕上げの場合には、先ず、本発明で使用する塗
料組成物に準じたカラーベース塗料を塗装する。次い
で、マイカ粉末を配合したパールベース塗料を塗装した
後、クリアー塗料を塗装し、3コート1ベーク又は3コ
ート2ベークにて乾燥することによって、パール調の成
形品を得ることができる。使用するパールベース塗料及
びクリアー塗料としては、特に制限されないが、メタリ
ック仕上げの場合と同様のアクリル系2液型ウレタン塗
料が好ましく用いられる。
【0036】更に、本発明を製造例,参考例,実施例及
び比較例により、詳しく説明するが、本発明は、これら
の例によって何等限定されるものではない。なお、例中
の部は重量部、%は重量%である。 製造例1 〔成分(C1)の調製〕攪拌機,精留塔,水分離器,冷却
管及び温度計を備えたフラスコに、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸520部,ネオペンチルグリコール480部を仕
込み、加熱、攪拌し、160℃から230℃までに生成
する縮合水を系外へ留去させながら、4時間かけて一定
昇温速度で昇温させた。230℃に昇温した後、系内を
減圧し、同温度に維持して縮合反応を行った。酸価5以
下になったとき、反応を終了し、80℃に冷却後、イソ
シアネートエチルメタクリレート205部を仕込み、攪
拌しながら80℃で1時間付加反応を行い、末端にエチ
レン性二重結合を有するポリエステルプレポリマーC1
を調製した。得られた樹脂の数平均分子量は860、水
酸基価は65であった。
【0037】製造例2 〔成分(C2)の調製〕製造例1において、ヘキサヒドロ
無水フタル酸560部,ネオペンチルグリコール440
部及びイソシアネートエチルメタクリレート105部の
配合割合に変えた以外は、製造例1と同様に重合反応を
行ってポリエステルプレポリマーC2を調製した。得ら
れた樹脂の数平均分子量は1540、水酸基価は37で
あった。
【0038】製造例3〜9 〔樹脂(J1 〜J7)の調製〕攪拌機,冷却管及び温度計
を備えたフラスコに、第1表の配合にしたがって、トル
エン,成分(C),(A)を仕込み、攪拌しながら10
0℃に加温し均一にした。次いで、成分(B)とベンゾ
イルペルオキシドとの混合液を2時間かけて滴下し、更
に1時間同温度で攪拌を続け、最後に80℃に冷却して
アゾビスイソブチロニトリルを加え、5時間攪拌し、樹
脂(J)溶液J1 〜J7 を調製した。樹脂溶液の固形分
(%),成分(A)/(B)/(C)の割合(%)及び
樹脂の水酸基価を第1表に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】参考例1〜4及び比較例1〜4 1.〔白エナメル主剤と硬化剤の塗料調製〕 第2表の配合にしたがって、樹脂(J)溶液,酸化チタ
ン,モダフロー,キシレン及び酢酸ブチルを混合し、ア
トライターに仕込み、4時間分散させ、白エナメルの主
剤を調製した。次いで、第2表にしたがって、得られた
主剤と、成分(D)の硬化剤として、デュラネートTH
A−100〔旭化成工業(株)製〕とを所定の割合で混
合し、十分攪拌した後、キシレン/酢酸ブチル=60/
40(重量比)のシンナーで希釈し、粘度がフォードカ
ップNo. 4で16秒(20℃)の塗料を調製した。
【0042】
【表3】
【0043】
【表4】
【0044】2.〔成形物の作製,塗装〕 樹脂配合組成 ポリオレフィン系樹脂組成物 ポリプロピレン 72重量部 〔出光石油化学(株)製,J−3054H, J−762HF〕 EPR 25重量部 〔日本合成ゴム(株)製,EP07P〕 タルク 3重量部 上記配合組成で所定量を混練押出機〔ナカタニ工業
(株)製,NVC−50φ〕に一括投入して混練し、ポ
リプロピレン樹脂組成物を調製した。得られたポリプロ
ピレン樹脂組成物を用い、成形機IS3000E〔東芝
機械(株)製〕で成形物を成形した。上記のようにして
作製した成形物を1,1,1−トリクロロエタンの蒸気
(74℃)で60秒間脱脂して自然乾燥した後、前記塗
料を用い、乾燥塗装膜が40μmになるようにエアース
プレー塗装を行った。10分間室内に放置した後、80
℃で30分間加熱乾燥し、24時間後、塗装膜の各性能
試験を実施した。性能試験の結果を第3表に示す。
【0045】
【表5】
【0046】
【表6】
【0047】なお、塗装膜の各性能試験は、次の方法に
従った。 1)仕上がり外観 塗装面が良好な艶感を有し、著しい肌荒れがなく、ハジ
キ,ワキ,色ムラ等の欠点のないものを合格とした。 2)密着性 塗装成形品の正面,両側面,上面及び下面の塗装面に対
して、JIS−K−5400(1979)6.15のゴ
バン目セロテープ試験を行い、全く剥離の認められなか
ったものを合格とした。 3)耐ガソリン性 20℃のレギュラーガソリン〔出光興産(株)製,出光
赤アポロガソリン〕中に塗装成形品の一部を30分間浸
漬し、取出した後、浸漬部の塗装面状態の観察と密着性
試験を行い、塗装面に異常が認められないものを合格と
した。なお、密着性試験については、ゴバン目100に
ついての残数で示した。100/100を合格とした。 4)耐酸性 0.1規定の硫酸0.2ミリリットルを塗装面に滴下し、2
0℃,75%RH(相対湿度)で24時間放置した後、
水洗し、塗装面の状態を観察し、異常の認められないも
のを合格とした。 5)耐アルカリ性 0.1規定の水酸化ナトリウム0.2ミリリットルを塗装面
に滴下し、20℃,75%RHで24時間放置した後、
水洗し、塗装面の状態を観察し、異常の認められないも
のを合格とした。 6)耐湿性 塗装成形品を50℃,98%RHの恒温恒湿槽内に24
0時間放置した後、取出し、塗装面の状態を観察し、ま
た密着性試験を行い、塗装面の状態に異常の認められな
いものを合格とした。密着性試験については、ゴバン目
100についての残数で示した。100/100を合格
とした。 7)耐候性 塗装成形品より、70mm×150mmの試験片を切出
し、サンシャインウエザオメーター〔スガ試験機械
(株)製〕による促進耐候性試験(ブラックパネル温度
63℃,降雨サイクル12分/60分)を行い、1,00
0時間試験後の60度鏡面光沢度〔JIS−K−540
0(1979)6.7〕の保持率(%)〔(試験後の光
沢度/初期の光沢度)×(100)〕の測定及び密着性
試験を行った。光沢保持率80%以上で、変色の認めら
れないものを合格とした。密着性試験については、ゴバ
ン目100についての残数で示した。100/100を
合格とした。 8)再塗装性 150×300mmの試験片に、図1に示すように参考
例3の塗料を用いて第1回目の塗装を施す。この時、長
辺方向に0〜10μmの膜厚勾配をつける。80℃,3
0分間乾燥した後、ツートン塗装を想定し、第2回目の
塗装(塗装膜40μm)を行う。再塗装性の悪い試験片
においては、第1回目の塗装の薄い部分より、塗装膜が
ひび割れ状に成形物の表面から浮き上がる。この程度を
図2に示す基準で評価した。ポイント1以下のものが要
求され、2以上のものは、塗装施工された自動車外装部
品として、使用困難なレベルにある。
【0048】実施例1〜5及び比較例5〜9 第4表にしたがった配合組成の樹脂組成物を混練押出機
〔ナカタニ工業(株)製,NVC−50φ〕に一括投入
して混練し、ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。得
られたポリプロピレン樹脂組成物を用い、成形機IS3
000E〔東芝機械(株)製〕で成形物を成形した。上
記のようにして作製した成形物に、参考例3の塗料を用
い、乾燥塗装膜が40μmになるようにエアースプレー
塗装を行った。10分間室内に放置した後、80℃で3
0分間加熱乾燥し、24時間後、参考例と同様に塗装膜
の各性能試験を実施した。性能試験の結果を第5表に示
す。
【0049】
【表7】
【0050】
【表8】
【0051】
【表9】
【0052】
【表10】
【0053】なお、第4表において、各成分は、次の通
りである。 (E)成分:エチレン−プロピレンブロック共重合体
〔J-3050H,出光石油化学(株)製,MI=30g/10 分(230
℃)〕 (F)成分 EPR-1 :エチレン−プロピレンゴム〔ML1+4(100 ℃)=2
4, エチレン量74重量%〕 EPR-2 :エチレン−プロピレンゴム〔ML1+4(100 ℃)=2
7, エチレン量50重量%) EPR-3 :エチレン−プロピレンゴム〔ML1+4(100 ℃)=3
0, エチレン量45重量%〕 (G)成分:変性ポリオレフィン〔数平均分子量=40
00,主鎖:ポリプロピレン,下記官能基の付加量8重
量部〕
【0054】
【化9】
【0055】(H)成分:ステアリン酸モノグリセライ
ド〔デノン 2068,丸菱油化工業(株)製〕 (I)成分:タルク〔浅田タルク CT-76, 浅田製粉
(株)製〕
【0056】
【発明の効果】以上の如く、本発明の塗装方法によれ
ば、特定な樹脂からなる塗料及び樹脂組成物を用いるこ
とによって、従来行われていた成形物の表面洗浄をする
ことなく、具体的には、有機溶剤による常温ないし加温
下での脱脂洗浄や、1,1,1−トリクロロエタン;
1,1,1−トリフルオロトリクロロエタン等の含ハロ
ゲン系の有機溶剤で前処理することなく、また下塗りプ
ライマーを使用すること無しに、直接一回塗装するだけ
で仕上がり外観性に優れた塗装膜を形成させることがで
き、かつ密着性,耐ガソリン性,耐薬品性,耐湿性,耐
候性あるいは再塗装性に優れたポリオレフィン系樹脂塗
装品を得ることができる。したがって、本発明の塗装方
法は、バンパー,サイドモール,フェンダー等の自動車
外装部品あるいはその他の部品等の製造に有効に利用す
ることができ、塗装効率,塗装管理,製造プロセスの削
減あるいは経費の節減等に著しい効果を発揮するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 再塗装性試験における塗装方法を示す図であ
る。
【図2】 再塗装性試験における評価方法を示す図であ
る。図2において、I.は、剥離なしの再塗装性の優れ
た場合(ポイント1)を示す。また、II. は、剥離あ
り、再塗装性の悪い場合(ポンイト6)を示す。
【符号の説明】
1: 基材 2: 第一回目の塗装 3: 第二回目の塗装
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 光俊 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株 式会社内 (72)発明者 山内 計彦 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株 式会社内 (72)発明者 大木 竜一 千葉県市原市姉崎海岸1番地1 出光石 油化学株式会社内 (72)発明者 平野 幸喜 千葉県市原市姉崎海岸1番地1 出光石 油化学株式会社内 (72)発明者 奈良 俊英 千葉県市原市姉崎海岸1番地1 出光石 油化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−132784(JP,A) 特開 昭61−190530(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05D 7/02 B05D 7/24 302 C09D 123/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の成分(A),(B)及び(C)を
    重合させて得られ、水酸基価が20〜150である共重
    合体を主成分とする主剤に、下記の成分(D)である硬
    化剤を配合してなる塗料を、下記の成分(E),
    (F),(G),(H)及び(I)からなるポリオレフ
    ィン系樹脂成形物の表面を洗浄せず、且つ下塗りプライ
    マー塗装なしに、一回塗装して仕上げ塗装膜を形成させ
    ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂成形品の塗装
    方法。 (A):塩素化ポリオレフィン 5〜50重量% (B):水酸基を有するアクリル系単量体又はこれと共
    重合可能なエチレン系単量体との混合物 5〜80重量
    % (C):末端にエチレン性二重結合を有する数平均分子
    量500〜3,000のポリエステルプレポリマー 1〜
    50重量% (D):(A),(B)及び(C)の共重合体のOHに
    対するNCOの割合をNCO/OH=0.4〜2.0とする
    多官能性イソシアネート化合物 (E):ポリプロピレン 50〜90重量% (F):下記の成分(ア)及び(イ)からなるエチレン
    −α−オレフィン共重合体エラストマー 50〜10重
    量% (ア):α−オレフィンの含有量が15〜40重量%
    あり、ムーニー粘度〔ML 1+4 (100℃)〕が10〜
    100であるエチレン−α−オレフィン共重合体エラス
    トマー 100〜20重量% (イ):α−オレフィンの含有量が50〜80重量%
    あり、ムーニー粘度〔ML 1+4 (100℃)〕が20〜
    80であるエチレン−α−オレフィン共重合体エラスト
    マー 0〜80重量% (G):両末端または片末端に、式 【化1】 〔式中、R1 は炭素数1〜4のアルキレン基を示す。〕
    で表される極性基を5〜15重量部導入した直鎖ポリエ
    チレン又は直鎖ポリプロピレンからなる変性ポリオレフ
    ィン 1〜15重量部〔(E)及び(F)成分の合計量
    100重量部に対して〕 (H):一般式(I)または(II) 【化2】 〔式中、R2 は炭素数10〜22の直鎖アルキル基を示
    し、Xは 【化3】 を示す。〕で表される化合物 0.01〜2重量部
    〔(E)及び(F)成分の合計量100重量部に対し
    て〕 (I):無機充填材 0〜15重量部〔(E)及び
    (F)成分の合計量100重量部に対して〕
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